CN113876388A - 具有钻和横向发射器的碎石术系统 - Google Patents

具有钻和横向发射器的碎石术系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了具有钻和横向发射器的碎石术系统。一种输送能量以处理移动结石的系统，该系统可以包括钻和横向能量发射器。钻可以被配置成钻出进入移动结石中的凹部或贯穿移动结石的通道。横向能量发射器可以被配置成前进到凹部或通道中并且在移动结石内部发送能量以使移动结石碎裂。在一些示例中，该系统可以包括可展开的捕获部分以相对于捕获部分约束石子。

Description

具有钻和横向发射器的碎石术系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月2日提交的美国临时专利申请序列号63/047,684的优先权的权益，其全部内容被并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及用于使用碎石术破碎诸如生理结石或“石子”的障碍物的技术。
背景技术
医用内窥镜首先是在1800年代早期开发的，并且已经用于检查身体内部。典型的内窥镜由包括光学成像系统或电子成像系统的远端和具有用于对用于观察图像的工具和装置进行操纵的控制件的近端组成，其中实心或管状细长轴连接这些端部。一些内窥镜允许医生沿着中空工作通道传递工具或治疗，例如以切除组织或取回物体。
在过去的几十年中，在内窥镜检查领域，以及具体涉及胆管、泌尿道、肾脏和胆囊中的生理结石的打碎，取得了一些进展。这些区域中的生理结石可能阻塞导管并给患者带来大量疼痛，并且因此必须被打破和/或移除。已经开发出不同的技术来打碎石子，包括超声波碎石术、气动碎石术、电动液压碎石术(EHL)以及包括使用绿光、YAG或钬激光来分解结石的激光碎石术。
发明内容
此外，本发明人已经认识到，在生物体中执行激光碎石术时要解决的问题包括外科医生能够容易地捕获、碎裂和移除位于体内的石子的碎片。本主题可以提供这些问题和其他问题的解决方案。
在示例中，输送能量以处理石子诸如位于生物体内的移动结石的系统可以包括钻，该钻被配置成钻出进入移动结石中的凹部或贯穿移动结石的通道。该系统还可以包括换能器，该换能器被配置成前进到凹部或通道中并且在移动结石内部发送能量以使移动结石碎裂。在一些示例中，钻可以位于具有细长轴的输送构件的远端部分处，该细长轴能够通过工作通道输送至治疗部位，其中换能器位于钻的近侧。在一些示例中，该系统还包括捕获部分，该捕获部分被配置成约束移动结石的至少一部分相对于捕获部分的移动。
在另一示例中，处理患者体内的移动结石的方法可以包括：通过移动结石钻孔以创建进入移动结石中的凹部或贯穿移动结石的通道，以接收具有声换能器的输送构件。该方法还可以包括：使声换能器前进到通道中，并激励声换能器以将声能发送至移动结石以使移动结石碎裂。
在另一示例中，控制碎石机的方法可以包括提供碎石术系统，该碎石术系统包括位于远端部分处的钻、位于钻的近侧的声换能器以及捕获部分。该方法还可以包括：发出或接收用于致动钻的第一控制信号；发出或接收用于展开捕获部分的输入；以及发出或接收用于激励声换能器的第二控制信号。
本文描述的方法的益处包括减少了执行经皮肾镜取石术的时间。
该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。该概述并不旨在提供对本发明的排他性解释或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的另外的信息。
附图说明
图1示出了根据至少一个示例的碎石术系统的一部分的等距视图。
图2示出了根据至少一个示例的第二碎石术系统的一部分的等距视图。
图3示出了根据至少一个示例的第三碎石术系统的一部分的等距视图。
图4A示出了根据至少一个示例的储存状态下的第四碎石术系统的一部分的侧视图。
图4B示出了展开状态下的第四碎石术系统的一部分的侧视图。
图5A示出了根据至少一个示例的用于接收石子的第一展开状态下的第五碎石术系统的一部分的等距视图。
图5B示出了根据至少一个示例的用于捕获石子的第二展开状态下的第五碎石术系统的一部分的等距视图。
图6示出了处理患者体内的移动结石的方法的流程图。
图7示出了根据至少一个示例的控制碎石机的方法的流程图。
在不必按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图通过示例的方式而非限制的方式总体上示出了本文档中讨论的各种实施方式。
具体实施方式
本公开内容提供了可以帮助解决碎石术诸如超声波碎石术期间使石子碎裂和收集石子的问题的系统和方法的示例，但是本文中描述的各方面可以与其他类型的碎石术一起使用。
在超声波碎石术和其他声学碎石术中，从业人员可以通过向石子施加音波来将石子破碎成较小的碎片。例如，碎石术探针可以向石子输送具有可变振幅和/或频率的超声能量的振荡脉冲。一旦石子被破碎成相对小的碎片，从业人员就可以通过内窥镜取出小碎片。
使石子碎裂和收集石子会是具有挑战性的，因为石子可以是自由漂浮的、移动的结石，因此它们可能在碎裂过程期间移动。另外，石子的物理特性诸如硬度可能遍及石子的不同部分而变化。例如，石子的外部通常会比石子的内部硬。石子可能存在于身体的各种器官中，包括但不限于肾脏、膀胱、输尿管、胆管和胆囊。
此外，本文中描述的方法的益处包括通过以下过程来减少碎裂和移除石子所花费的时间：捕获要处理的石子；将能量从石子内部传送至石子以将石子的通常较软的内部部分作为目标；以及保持对要移除的碎裂的石子的至少一部分的捕获。这些方法会造成较短的手术时间，这是因为石子的位置在碎石术过程期间是受控且已知的，从而减少了可以导致外科医生在整个过程中必须“追逐”石子的石子的后退和其他不需要的移动。保持石子碎片的捕获还可以改善患者体内的术后石子排净率。
出于本公开内容的目的，“近端”是指系统的在使用期间更靠近装置操作者的端部，以及“远端”是指系统的在使用期间作为末梢或距装置操作者更远的端部。
图1示出了碎石术系统100的示例的等距视图，该碎石术系统100包括具有外壳104诸如手柄的碎石机102。碎石机102可以包括输送构件106，该输送构件106能够通过内窥镜E的工作通道WC而被输送至治疗部位。内窥镜E还可以包括光源LS和相机C。
输送构件106可以包括具有管状结构的柔性或刚性细长轴108。用于输送构件的合适的材料包括但不限于聚四氟乙烯(“PTFE”)、聚乙烯(“PE”)和聚酰胺。细长轴108可以包括外表面110和贯穿该细长轴延伸的至少一个内腔112，该内腔适合于与本文中描述的端部效应器连通的部件和材料的通过。
输送构件106可以在远端处包括能够被输送至治疗部位的端部效应器，诸如探针114。探针114可以被配置成输送能量以使诸如位于胆管、泌尿道、肾脏或胆囊中的石子的移动结石碎裂。碎石机102的探针114可以由输送构件106驱动通过内窥镜E或类似仪器的工作通道WC而引入到患者体内。探针114可以是柔性的或刚性的。
碎石机可以连接至发生器116(例如，信号发生器、能量发生器)。发生器116可以包括电源118或者能够耦接至外部电源。发生器116还可以包括用于接收来自操作者的指令的输入装置120，并且可以包括具有处理电路系统的控制器122，该处理电路系统用于基于操作者输入确定动作并且用于经由输出装置124发送控制信号以与碎石机102通信。发生器116可以产生信号并将信号发送至碎石机102的探针114以使探针114发射声能。声能可以包括音波、声波、超声波或冲击波或这些的任意组合。可以将声能输送至石子S以使石子S劣化、破裂并由此使石子S分裂。本文中的示例参考超声波应用来描述，但是可以提供用于使石子碎裂的任何合适的声能。术语“声”和“超声”在本文中可以互换使用，并且可以包括用于使石子碎裂的合适的声能。
探针114的特征可以提供石子S的改进的碎裂。例如，探针114可以包括钻126(该钻不需要包括旋转钻头)诸如在纵向方向A1上发射声能以在石子中钻孔的超声钻。探针114还可以包括一个或更多个横向发射器128诸如横向超声换能器，以在孔内输送声能，从而从内向外使石子碎裂。
钻126可以耦接至细长轴108并且可以位于探针114的远端。钻126可以包括延伸细长轴108的远侧的至少一部分。在图1的示例中，钻126可以被配置成在纵向方向A1上发射超声能量。钻126可以通过产生大致沿纵向方向A1移动的脉动冲击波来引起石子S的机械改变或破坏。钻126可以被配置成钻出孔，诸如进入石子S中的凹部或者贯穿石子S的通道P。图1示出了包括已经钻出贯穿石子S的通道P的钻126的示例。
钻126可以是从远程定位的超声换能器136接收超声能量的超声发射器，为了与本公开内容中的其他发射器和换能器相比清楚起见，该超声换能器将被称为钻换能器136。钻换能器136可以位于例如碎石机102的外壳104中。钻换能器136可以在大致纵向方向A1上将超声能量向远侧输送出外壳104。超声能量可以经由超声传输构件138从钻换能器136发送至钻126。超声传输构件138可以在近端处耦接至钻换能器136并且在远端处耦接至钻126。超声传输构件138可以由能够将超声能量从钻换能器136发送至钻126的任何材料形成，所述任何材料包括但不限于金属、金属合金、形状记忆合金、聚合物、陶瓷、纤维、晶体或其复合物。
钻换能器136能够例如通过连接器140电耦接至发生器116，以接收用于操作钻126的信号。钻换能器136可以通过例如操作者压下与发生器116电连通的脚踏板132来致动，或者可以通过耦接至与发生器116电连通的外壳104的钻致动器134来致动。可以提供用于控制钻126的激活的任何其他合适的致动器。
尽管钻126被描述为超声钻，但是在一些示例中，可以提供其他类型的钻，包括但不限于由马达操作的旋转钻。像图1的示例中的钻换能器一样，马达可以远离探针114定位，诸如被定位在外壳104中，并且马达可以经由旋转传输构件耦接至钻126。换言之，在关于图1的示例的变型中，可以提供旋转马达来代替钻换能器136，并且可以提供旋转传输构件来代替超声传输构件138。
除了使用用于钻孔的超声发射器之外，探针114可以包括至少一个径向或横向发射器128诸如横向超声发射器，其被配置成在径向或横向方向A2上向外并远离纵向方向A1诸如朝向石子S的内表面(通道P)将超声能量定向。在图1的示例中，至少一个横向发射器128包括多个横向发射器128或横向发射器128的阵列。
横向发射器128中的每一个可以在横向方向A2上将超声能量定向，其中横向发射器128中的每一个沿着探针114上的不同纵向位置定位。在一些示例中，横向发射器128可以沿着纵向方向A1间隔开。横向发射器128可以围绕探针114横向地或径向地延伸。在一些示例中，横向发射器128可以围绕探针114的整个360度圆周延伸，或者当探针在与纵向方向A1横向或垂直的方向A1上具有非圆形截面时，横向发射器128可以围绕探针114的周边延伸。在其他示例中，横向发射器128可以仅部分地环绕探针114。
横向发射器128可以位于钻126的近侧。这种布置的益处是：横向发射器128可以跟随钻126，使得在钻126在石子S中准备好通道P之后，横向声波发射器128可以通过通道P前进。当横向发射器128诸如被经由诸如电线的电气元件144与横向发射器128电连通的横向发射器致动器142激活时，横向发射器128可以被配置成将超声能量发射到通道P中和石子S内部，以从石子S的内部使石子S分裂。
类似于钻换能器136，横向发射器128可以包括超声换能器或其他声换能器。电声换能器是可以将电信号转换为物理量的变型诸如声波或压力的部件。超声换能器可以包括线性压电堆，该线性压电堆具有位于两个金属板之间的压电元件。这样的压电元件可以将电能(例如，电流)转换为机械能(例如，音波、声波、超声波、冲击波)。压电元件可以包括具有如下物理特性的晶体诸如石英，所述物理特性导致晶体在受到导致晶体改变大小或形状的电场时经受机械应力。压电元件响应于交变电场而交替地扩展和收缩，交变电场例如可以由发生器116提供。这种扩展和收缩可以生成音波，所述音波可以被输送至石子S以使石子S分裂。在一些示例中，可以提供光声换能器或磁阻堆以将从发生器(例如，代替发生器116的光能发生器)接收的光能转换成声能。
为了帮助在钻孔时使石子S定位成相对于内窥镜E的工作通道WC相对静止，并且相对于探针114相对静止(除了探针贯穿石子的纵向A1移动)，可以通过工作通道WC施加抽吸，如由抽吸箭头130所指示的。抽吸130可以通过将石子S拉向工作通道WC并因此将石子S拉向探针114的用于钻孔的钻126来使石子S被“捕获”。
本文描述的一些碎石术系统可以包括流体输入装置166，该流体输入装置用于从流体储存器FS接收流体并将流体输送至治疗部位，如图3的说明性示例中所描述的。
虽然本公开内容的说明性示例通常参考包括声发射器、超声发射器和流体发射器(例如，经由移动流体发射动能的喷射器)的碎石术装置来描述，但是可以提供其他形式的能量诸如激光作为本文描述的钻126和/或横向发射器128。例如，钻126或至少一个横向发射器128可以发射激光能来代替声能或超声能，或者除了声能或超声能之外还可以发射激光能。在这样的说明性示例中，碎石术系统可以从激光发生器(例如，代替信号发生器116)接收激光能。在这样的示例中，钻126和横向发射器128中的至少之一可以是经由至少一个激光光纤(例如，代替超声传输构件138)接收激光能的激光发射器。换言之，钻可以被配置成发射激光能以钻出贯穿石子S的通道，以及至少一个横向发射器可以被配置成将激光能发射到通道P中以使石子S破碎。经由激光光纤从激光发生器接收激光能并将其发送至钻和横向发射器。在一些示例中，这样的横向发射器可以包括外耦合器或侧面发射激光器以横向定向激光能。
图2示出了包括碎石机202的第二碎石术系统200的一部分的等距视图。碎石术系统200可以包括图1的碎石术系统100的特征。相同的附图标记可以表示相同的元件，因此为了简洁起见，可能不进一步详细描述碎石术系统200的所有方面。
碎石术系统200可以包括图1的碎石术系统100的所有特征。例如，碎石机202和探针214可以与碎石机102和探针114相同或相似。碎石术系统200还可以包括捕获部分246(例如捕获结构)。捕获部分246可以捕获石子S并在探针214钻出孔诸如进入石子中的凹部或通道(图1中所示的通道)时保持该石子。捕获部分246可以约束石子S的至少一部分相对于捕获部分246的移动。捕获部分246提供类似于抽吸(图1的抽吸箭头130)或除抽吸之外的益处，所述抽吸可以经由如图1的碎石术系统100中所示和描述的工作通道而被施加至石子S。保持石子的捕获部分246可以使探针214更容易钻通石子S并且防止外科医生必须“追逐”移动的石子S。更有效地捕获石子碎片可以减少手术时间。
在碎石术系统200中，捕获部分246可以从内窥镜E(图1)的工作通道WC或其他通道向远侧展开。捕获部分246可以保持石子S并且相对于捕获部分246约束石子，从而在钻孔时相对于探针214约束石子S(除了探针贯穿石子S的纵向移动)。
在一些示例中，捕获部分246可以至少部分地缩回到碎石机202的护套248中或缩回到工作通道WC中以将石子S拉向工作通道WC和探针214。尽管捕获部分246可能没有消除石子S的所有移动，但减少了石子S的移动特别是石子S远离探针214的移动。
护套248可以引导探针214和捕获部分246通过工作通道。捕获部分246可以用作石子S保持构件，该石子S保持构件被配置成能够从容纳在护套248的内腔250内的储存状态移动到捕获石子S的展开状态。护套248可以具有任何合适的截面，包括但不限于：圆形、卵形、椭圆形、多边形或不规则形。
在图2中，捕获部分246被示出为处于展开状态，并且从储存状态到展开状态的移动的方向以及从展开状态到储存状态的移动的方向由移动箭头P-D示出。展开状态可以是指例如通过位于外壳(例如，图1的104)上的捕获致动器262使捕获部分246前进到护套248的远侧的状态(例如，扩展)。从储存状态到展开状态的移动可以包括：捕获部分246沿纵向方向A1向远侧的移动以及在横向方向A2诸如但不限于横向方向L1、L2、L3、L4上的扩展。换言之，展开可以包括：捕获部分246在被操作者致动时能够在具有沿近-远方向的纵向分量和相对于细长轴的横向分量的方向上移动。
捕获部分246可以包括至少一个接收开口252以将石子S接收到接收腔260中。捕获部分246可以包括至少一个支柱254以捕获石子S。图2包括分隔四个接收开口252的四个可变形支柱254，但是可以提供任何合适数目的支柱254和接收开口252以允许石子S进入捕获部分246并且通过支柱捕获石子S。
在一些示例中，支柱254可以形成篮或架。支柱254可以在远端会聚。支柱254可以形成为在诸如毂256的远端耦接处结合在一起的四个单独的支柱254，或者支柱254可以彼此一体地形成或彼此交叠。用于支柱254的合适的材料可以包括弹性材料和生物相容性材料，诸如镍钛诺、弹簧不锈钢、形状记忆聚合物、任何其他合适的形状记忆材料，以及包括这样的材料的合金和组合。
在一些示例中，向近侧缩回捕获部分246可以使支柱254向近侧并且至少部分地移动到护套248的内腔250中。这种向近侧的移动可以使支柱254的近侧部分被压缩并且至少部分地向内偏转(如偏转箭头258所示)，从而使接收腔260的体积变窄或减小，使得捕获部分246可以靠近石子S以及在一些情况下可以压在石子S上以限制石子S的移动。捕获部分246可以与本文所述的碎石术系统100、200、300、400和500中的任一个一起使用。
图3示出了根据至少一个示例的第三碎石术系统的一部分的等距视图。图3的碎石术系统300可以包括图1和图2的碎石术系统100、200的特征。相同的附图标记可以表示相同的元件，因此为了简洁起见，可能不进一步详细描述碎石术系统300的所有方面。
碎石术系统300可以包括图1的碎石术系统100的所有特征。例如，碎石机302可以包括碎石机102的包括横向声波发射器128的探针114的特征作为探针314和横向发射器328。碎石机302还可以包括具有细长轴308的输送构件306，该细长轴308包括具有外表面310的管状结构。如图1中所述，横向发射器328可以将超声能输送至石子S以使石子S碎裂。输送构件306可以经由内窥镜E的工作通道WC而被输送至治疗部位。
除了图1的碎石术系统100的特征之外，输送构件306可以包括贯穿其延伸的流体输送通道364。流体输送通道364可以被配置成经由流体输入装置(166；图1)从流体储存器(FS；图1)接收流体。
流体输送通道364可以通过细长轴308的外表面310与至少一个流体端口270、272流体连通。流体输送通道364可以将流体F输送到至少一个流体端口370、372，诸如被配置成从探针314的表面310向外分配流体F的喷射器或喷嘴。流体端口370、372可以被配置成使流体F在压力下离开探针。
如图3中所示，可以以位于探针314的远端处的远侧流体端口370的形式提供钻326来代替超声钻。远侧流体端口370(例如，钻、流体钻)可以与流体输送通道364流体连通以接收流体并在压力下将流体分配到治疗部位。离开远侧流体端口370的流体可以被配置成使石子S劣化以在石子S中钻出孔、通道或凹部。
流体输送通道364(或第二流体输送通道)还可以将流体输送到至少一个横向流体端口372。离开横向流体端口372的流体可以有助于使石子S劣化并向靠近石子S的区域提供冷却流体。横向流体端口372可以包括喷射器或喷嘴，该喷射器或喷嘴被配置成在压力下从探针314横向地向外输送流体以在石子S中造成分裂或微分裂。横向流体端口372可以沿探针314纵向地和/或横向地(例如，可以是径向或另一横向方向)间隔开。如所描述的将流体输送至石子S的益处包括较短的手术时间和局部流体温度的降低。用于输送至石子S以使石子S分裂的合适的流体可以包括但不限于诸如盐水的水溶液。
将超声能和加压流体的应用进行组合以使石子S分裂可以加快石子S的分裂并保持治疗部位较凉。图3的碎石术系统300可以与图2的捕获部分246组合以捕获石子碎片并进一步加快石子碎片的移除。
图4A示出了储存状态下的第四碎石术系统400的一部分的侧视图。图4B示出了展开状态下的第四碎石术系统400的一部分的侧视图。图4A和图4B的碎石术系统400可以包括图1、图2和图3的碎石术系统100、200和300的特征。相同的附图标记可以表示相同的元件，因此为了简洁起见，可能不进一步详细描述碎石术系统400的所有方面。
碎石术系统400可以包括输送构件408和探针414，该输送构件408包括输送构件106、206、306中的任一个的各方面，该探针414包括本文描述的探针114、214、314中的任一个的各方面，所述各方面关于图1、图2或图3进行示出和描述。碎石术系统400还可以包括能够从护套448的内腔450展开的捕获部分446，并且可以包括图2的捕获部分246的一些方面。
捕获部分446可以包括捕获部分246的各方面。捕获部分446可以包括限定接收腔460的层476。接收腔460可以是能够进入的以通过接收开口452接收石子S。闭合构件474可以由捕获致动器462致动以减小开口452。层476可以由诸如网的柔顺材料制成。层476可以包括但不限于在疝气和其他组织修复过程中使用的网的类型。在一些示例中，层476可以是至少部分透明的，从而改善过程期间的可见度。在一些示例中，层476可以由柔韧的柔性聚合材料诸如膜的薄片形成。为了改善可见度，膜可以是透明膜。
如图4A和图4B中所示，捕获部分446可以从当定位在护套448中时的压缩状态展开到当从护套448向远侧展开时的接收状态。在接收状态(图4A)下，捕获部分446可以被配置成将石子S接收到开口(例如，接收开口)中。当闭合构件474被致动时，接收开口452可以变形并减小以使得捕获部分446能够将石子S约束在捕获状态下(图4B)。
在一些示例中，石子S可以通过被舀入接收开口452而被捕获。例如，当操作者操纵闭合致动器478时，闭合构件474可以以舀取、枢转或闭合运动中的一种或更多种来移动捕获部分446。当要被捕获的石子S穿过接收开口452并进入接收腔460时，操作者可以诸如通过滑动闭合致动器278来致动，以引起闭合构件474的移动，这导致发生捕获部分446的舀取、枢转或闭合动作。除了舀取之外，开口可以从打开大小减小到较少打开大小或闭合大小。闭合致动器478是碎石机的外壳上的滑动致动器或枢转致动器，但闭合致动器478可以是能够使闭合构件474执行捕获部分446的舀取、枢转和/或闭合运动的任何其他合适的致动器。
图5A示出了用于接收石子S的第一展开状态下的第五碎石术系统500的一部分的等距视图。图5B示出了用于捕获石子S的第二展开状态下的第五碎石术系统500的一部分的等距视图。
图5A和图5B的碎石术系统500可以包括图1、图2、图3和图4的碎石术系统100、200、300和400的特征。相同的附图标记可以表示相同的元件，因此为了简洁起见，可能不进一步详细描述碎石术系统500的所有方面。图5A和图5B一起被描述。
碎石术系统500可以包括输送构件508和探针514，输送构件508包括输送构件106、206、306、406中的任一个的各方面，探针514包括本文描述的探针114、214、314、414中的任一个的各方面，所述各方面关于图1、图2、图3和图4进行示出和描述。碎石术系统500还可以包括能够从护套548的内腔550展开的捕获部分546，并且可以包括图2和图4的捕获部分246和446的一些方面。
碎石术系统500可以包括捕获部分546，该捕获部分546可以在通过工作通道(WC，图1)输送至石子处理部位诸如肾脏期间保持在未展开状态(例如，压缩状态)下。例如，可以通过关于图1的示例描述的抽吸(例如，抽吸箭头130)来在钻孔期间将石子S朝向工作通道抽取。可以经由工作通道(WC；图1)的远端处的开口对石子S施加抽吸。
当探针514钻通石子S时，捕获部分546可以保持在未展开状态下。捕获部分546可以被配置成通过通道前进并在石子S的远侧展开。当探针离开石子S的远侧时，可以例如通过探针514与捕获部分546之间的弹簧加载的连接或通过操作者致动在操作时耦接至捕获部分546的捕获致动器562来自动地展开捕获部分546。捕获致动器562可以是外壳(例如，104；图1)上的滑动致动器或枢转杠杆致动器，然而可以提供任何合适的致动器。捕获部分546可以被配置成约束石子S的至少一部分相对于捕获部分546的移动，使得可以更容易地促进钻孔、碎裂或收集中的至少一种。
图6是示出处理移动结石诸如肾脏、膀胱、输尿管或胆囊中的石子的方法600的流程图。方法600可以使用图1至图3、图4A、图4B、图5A和图5B的可以与方法600一起使用的碎石术系统100、200、300、400和500中的任一个来执行，但是方法600也可以与其他碎石术系统一起使用。同样地，图1至图3、图4A、图4B、图5A和图5B的碎石术系统100、200、300、400和500可以与其他方法一起使用。在一些示例中，可以省略或添加方法600的步骤。
步骤610可以包括在石子中钻孔，以创建进入石子中的凹部或贯穿石子的通道以接收具有声换能器诸如横向声波发射器的输送构件。
步骤620可以包括使声换能器前进到凹部或通道中。
步骤630可以包括激励声换能器以向石子发送声能以使石子碎裂。
在一些示例中，在执行步骤610之前，方法600还可以包括：抽吸石子以将石子朝向内窥镜的工作通道抽取和/或展开被配置成接收和约束石子的至少一部分的捕获部分；将石子接收到开口中以捕获石子；以及在激励声换能器的同时约束石子相对于声换能器的移动。
在一些示例中，步骤630还可以包括通过输送构件提供流体，该输送构件具有包括外表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，该流体输送通道与外表面中的流体端口流体连通，其中，提供流体使流体从流体端口分配到凹部或通道中，以引起石子的劣化。
在一些示例中，在执行步骤630之后，该方法还可以包括：捕获碎裂的石子的至少一部分并从患者体内移除石子和/或对碎裂的石子的至少一部分周围的区域进行抽吸以将碎裂的石子的至少一部分移动到内窥镜的工作通道中。
图7是示出处理移动结石诸如肾脏、膀胱、输尿管或胆囊中的石子的方法700的流程图。方法700可以使用图1至图3、图4A、图4B、图5A和图5B的可以与方法700一起使用的碎石术系统100、200、300、400和500中的任一个来执行，但是方法700也可以与其他碎石术系统一起使用。同样地，图1至图3、图4A、图4B、图5A和图5B的碎石术系统100、200、300、400和500可以与其他方法一起使用。方法700可以单独使用或与方法600一起使用。在一些示例中，可以省略或添加方法700的步骤。
步骤710可以包括提供碎石术系统，该碎石术系统包括位于远端部分处的钻、位于钻的近侧的声换能器以及捕获部分。在一些示例中，钻和声换能器可以耦接至探针。在其他示例中，钻和声换能器可以设置在不同的探针上，诸如设置在通过工作通道(WC；图1)分开输送的不同输送构件的远端处。
在一些示例中，步骤710可以包括提供输送构件，该输送构件具有包括外表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道。流体输送通道可以与表面中的流体端口流体连通。流体端口可以被配置成将流体输送至石子以使石子劣化或分裂。
步骤720可以包括发出或接收用于致动钻的第一控制信号。在一些示例中，第一控制信号致动纵向发射器诸如纵向声换能器。在其他示例中，第一控制信号致动流体向位于探针的远端处的远侧流体端口的输送。
步骤730可以包括发出或接收用于展开捕获部分的输入。然而，本文描述的一些示例系统不包括捕获部分。
步骤740可以包括发出或接收用于激励声换能器的第二控制信号。
在一些示例中，另外的步骤可以包括发出或接收用于将流体从流体开口进行分配以使石子分裂的控制信号。此外，方法700可以包括发出或接收用于致动使在工作通道的远端附近的区域中发生抽吸的抽吸系统的控制信号，其中，工作通道被配置成允许贯穿该工作通道输送钻、声换能器和捕获部分。方法700还可以包括发出或接收用于致动使在内窥镜的工作通道(WC；图1)的远端附近的区域中发生抽吸的抽吸系统的控制信号。工作通道可以被配置成允许贯穿该工作通道输送钻、声换能器和捕获部分。
在一些非限制性示例中，可以从任何合适的源诸如图1中描述的信号发生器接收控制信号。输入可以诸如通过图2、图4A和图4B中描述的致动器和致动运动由系统的操作者发出或从系统的操作者接收。
本公开内容的系统和方法的益处可以包括：改善执行碎石术过程的速度、降低接近被处理的石子的治疗部位的温度、改善对石子的捕获、以及改善要移除的碎裂的石子的收集，这降低了外科医生必须“追逐”石子以取回该石子的频率。
在不必按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图通过示例的方式而非限制的方式总体上示出了本文档中讨论的各种实施方式。
以上详细描述包括对形成详细描述的一部分的附图的参照。附图通过说明的方式示出了可以在其中实践本发明的特定实施方式。这些实施方式在本文中也称为“示例”。这样的示例可以包括除所示或所描述的那些要素之外的要素。然而，本发明人还考虑了仅提供所示或所描述的那些要素的示例。此外，本发明人还考虑了使用关于具体示例(或其一个或更多个方面)或关于本文示出或描述的其他示例(或其一个或更多个方面)所示或所描述的那些要素的任何组合或排列的示例(或其一个或更多个方面)。
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各种注意事项和示例
示例1是一种输送能量以处理移动结石的系统，该系统包括：钻，其被配置成钻出进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；以及换能器，其被配置成前进到所述凹部或所述通道中并且在所述移动结石内部发送能量以使所述移动结石碎裂。
在示例2中，示例1的主题包括：其中，所述换能器包括声换能器。
在示例3中，示例1至2的主题包括：其中，所述钻的至少一部分位于具有细长轴的输送构件的远端部分处，所述细长轴能够通过工作通道输送至治疗部位，以及其中，所述换能器和所述钻耦接至所述细长轴，其中所述换能器位于所述钻的近侧。
在示例4中，示例1至3的主题包括：捕获部分，所述捕获部分被配置成约束所述移动结石的至少一部分相对于所述捕获部分的移动。
在示例5中，示例4的主题包括：其中，所述捕获部分被配置成捕获要被移除的碎裂的移动结石的至少一部分。
在示例6中，示例4至5的主题包括：其中，所述捕获部分位于具有细长轴的输送构件的远端部分处，以及其中，所述捕获部分被配置成通过所述通道前进并在所述移动结石的远侧展开。
在示例7中，示例4至6的主题包括：其中，所述捕获部分包括被配置成扩展到展开位置的可变形的支柱。
在示例8中，示例4至7的主题包括：其中，所述捕获部分包括被配置成接收所述移动结石的接收开口。
在示例9中，示例4至8的主题包括：其中，所述捕获部分包括接收开口和闭合构件，以及其中，所述捕获部分能够从当定位在工作通道中时的压缩状态展开到当从所述工作通道向远侧展开时的接收状态，以及其中，在所述接收状态下，所述捕获部分被配置成通过所述接收开口接收所述移动结石，以及其中，当所述闭合构件被致动时，所述接收开口变形以使得所述捕获部分能够将所述移动结石约束在捕获状态下。
在示例10中，示例1至9的主题包括：输送构件，该输送构件具有细长轴和流体输送通道，所述细长轴包括管状结构，所述管状结构包括表面，所述流体输送通道贯穿所述输送构件延伸，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，其中，所述流体端口被配置成将流体提供到所述凹部或所述通道中以使所述移动结石劣化，以及其中，所述钻和所述换能器耦接至所述细长轴。
在示例11中，示例10的主题包括：其中，所述流体端口包括沿所述细长轴的长度纵向间隔开的多个流体端口。
在示例12中，示例10至11的主题包括：其中，所述流体端口包括围绕所述细长轴径向间隔开的多个流体端口。
在示例13中，示例1至12的主题包括：输送构件，所述输送构件具有包括管状结构的细长轴和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，其中，所述钻位于所述细长轴的远端，以及其中，所述钻包括与所述流体输送通道流体连通的流体端口，所述流体端口被配置成供应流体以在所述移动结石中钻出所述凹部或所述通道。
实施方式14是处理患者体内的移动结石的方法，所述方法包括：在所述移动结石中钻孔，以创建进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；使声换能器前进到所述凹部或所述通道中；以及激励所述声换能器以向所述移动结石发送声能，以使所述移动结石碎裂。
在示例15中，示例14的主题包括：将捕获部分展开，所述捕获部分被配置成接收和约束所述移动结石的至少一部分。
在示例16中，示例14至15的主题包括：展开包括接收开口的捕获部分；将所述移动结石接收到所述接收开口中以捕获所述移动结石；约束所述移动结石相对于所述声换能器的移动；以及激励所述声换能器。
在示例17中，示例14至16的主题包括：捕获碎裂的移动结石的至少一部分并从所述患者体内移除所述移动结石。
在示例18中，示例14至17的主题包括：对碎裂的移动结石的至少一部分周围的区域进行抽吸，以将碎裂的移动结石的至少一部分移动到工作通道中。
在示例19中，示例14至18的主题包括：通过输送构件提供流体，所述输送构件具有包括表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，其中，提供流体使所述流体从所述流体端口分配到所述凹部或所述通道中，以引起所述移动结石的劣化。
示例20是一种控制碎石机的方法，所述方法包括：提供碎石术系统，所述碎石术系统包括位于远端部分处的钻、位于所述钻的近侧的声换能器以及捕获部分；发出或接收用于致动所述钻的第一控制信号；发出或接收用于展开所述捕获部分的输入；以及发出或接收用于激励所述声换能器的第二控制信号。
在示例21中，示例20的主题包括：其中，提供所述碎石术系统包括：提供输送构件，所述输送构件具有包括表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，以及所述方法还包括：发出或接收用于从所述流体端口分配流体的控制信号。
在示例22中，示例20至21的主题包括：发出或接收用于致动抽吸系统的控制信号，所述抽吸系统使在工作通道的远端附近的区域中发生抽吸，其中，所述工作通道被配置成允许贯穿所述工作通道输送所述钻、所述声换能器和所述捕获部分。
示例23是一种输送能量以处理移动结石的系统，所述系统包括：钻，其被配置成钻出进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；以及能量发射器，其被配置成前进到所述凹部或所述通道中并且在所述移动结石内部发送能量以使所述移动结石碎裂。
在示例24中，示例23的主题包括：其中，所述能量发射器包括声换能器、光声换能器、激光节点或流体喷射器中的至少一种。
在示例25中，示例23至24的主题包括：其中，所述能量发射器在横向方向上发射能量。
示例26是包括指令的至少一个机器可读介质，所述指令在由处理电路系统执行时使所述处理电路系统执行操作以实现示例1至25中的任一个。
示例27是包括实现示例1至25中的任一个的装置的设备。
示例28是实现示例1至25中的任一个的系统。
示例29是实现示例1至25中的任一个的方法。

Claims (25)

1.一种输送能量以处理移动结石的系统，所述系统包括：
钻，其被配置成钻出进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；以及
换能器，其被配置成前进到所述凹部或所述通道中并且在所述移动结石内部发送能量以使所述移动结石碎裂。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述换能器包括声换能器。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中，所述钻的至少一部分位于具有细长轴的输送构件的远端部分处，所述细长轴能够通过工作通道输送至治疗部位，以及其中，所述换能器和所述钻耦接至所述细长轴，其中所述换能器位于所述钻的近侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，包括捕获部分，所述捕获部分被配置成约束所述移动结石的至少一部分相对于所述捕获部分的移动。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述捕获部分被配置成捕获要被移除的碎裂的移动结石的至少一部分。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的系统，其中，所述捕获部分位于具有细长轴的输送构件的远端部分处，以及其中，所述捕获部分被配置成前进通过所述通道并在所述移动结石的远侧展开。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的系统，其中，所述捕获部分包括被配置成扩展到展开位置的可变形支柱。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的系统，其中，所述捕获部分包括被配置成接收所述移动结石的接收开口。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的系统，其中，所述捕获部分包括接收开口和闭合构件，以及其中，所述捕获部分能够从当定位在工作通道中时的压缩状态展开到当从所述工作通道向远侧展开时的接收状态，以及其中，在所述接收状态下，所述捕获部分被配置成通过所述接收开口接收所述移动结石，以及其中，当所述闭合构件被致动时，所述接收开口变形以使得所述捕获部分能够将所述移动结石约束在捕获状态下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，还包括：
输送构件，其具有细长轴和流体输送通道，所述细长轴包括管状结构，所述管状结构包括表面，所述流体输送通道贯穿所述输送构件延伸，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，其中，所述流体端口被配置成将流体提供到所述凹部或所述通道中以使所述移动结石劣化，以及其中，所述钻和所述换能器耦接至所述细长轴。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述流体端口包括沿所述细长轴的长度纵向间隔开的多个流体端口。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的系统，其中，所述流体端口包括围绕所述细长轴径向间隔开的多个流体端口。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，还包括：
输送构件，其具有包括管状结构的细长轴和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，其中，所述钻位于所述细长轴的远端处，以及其中，所述钻包括与所述流体输送通道流体连通的流体端口，所述流体端口被配置成供应流体以在所述移动结石中钻出所述凹部或所述通道。
14.一种处理患者体内的移动结石的方法，所述方法包括：
在所述移动结石中钻孔，以创建进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；
使声换能器前进到所述凹部或所述通道中；以及
激励所述声换能器以向所述移动结石发送声能，以使所述移动结石碎裂。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
将捕获部分展开，所述捕获部分被配置成接收和约束所述移动结石的至少一部分。
16.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，还包括：
展开包括接收开口的捕获部分；
将所述移动结石接收到所述接收开口中以捕获所述移动结石；
约束所述移动结石相对于所述声换能器的移动；以及
激励所述声换能器。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，还包括：
捕获碎裂的移动结石的至少一部分并从所述患者体内移除所述移动结石。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，还包括：
对碎裂的移动结石的至少一部分周围的区域进行抽吸，以将碎裂的移动结石的至少一部分移动到工作通道中。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，还包括：
通过输送构件提供流体，所述输送构件具有包括表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，其中，提供流体使所述流体从所述流体端口分配到所述凹部或所述通道中，以引起所述移动结石的劣化。
20.一种控制碎石机的方法，所述方法包括：
提供碎石术系统，所述碎石术系统包括位于远端部分处的钻、位于所述钻的近侧的声换能器以及捕获部分；
发出或接收用于致动所述钻的第一控制信号；
发出或接收用于展开所述捕获部分的输入；以及
发出或接收用于激励所述声换能器的第二控制信号。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，提供所述碎石术系统包括：提供输送构件，所述输送构件具有包括表面的管状结构和贯穿所述输送构件延伸的流体输送通道，所述流体输送通道与所述表面中的流体端口流体连通，以及所述方法还包括：
发出或接收用于从所述流体端口分配流体的控制信号。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的方法，还包括：
发出或接收用于致动抽吸系统的控制信号，所述抽吸系统使在工作通道的远端附近的区域中发生抽吸，其中，所述工作通道被配置成允许贯穿所述工作通道输送所述钻、所述声换能器和所述捕获部分。
23.一种输送能量以处理移动结石的系统，所述系统包括：
钻，其被配置成钻出进入所述移动结石中的凹部或贯穿所述移动结石的通道；以及
能量发射器，其被配置成前进到所述凹部或所述通道中并且在所述移动结石内部发送能量以使所述移动结石碎裂。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述能量发射器包括声换能器、光声换能器、激光节点或流体喷射器中的至少一种。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的系统，其中，所述能量发射器在横向方向上发射能量。
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